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Prof. Dr. H.-G. Hegering, Institut für Informatik, LMU 1
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Management vernetzter IT-Systeme
Kapitel12:Managementszenarien
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Management Scenarios (Examples)
Management of LAN DevicesManagement of WAN DevicesManagement of PCsSystems ManagementApplication Management
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Management Scenarios
Classification of requirements for device management:
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Grundaufbau einer Komponente
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Grundlagen des KomponentenmanagementGerätetypunabhängige Aufgaben
GesamtkonfigurationBetriebszustandüberwachungPortüberwachung
Gerätetypabhängige Aufgabenberücksichtigen die komponentenspezifischen Mechanismenbetreffen FCAPS
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Gesamtkonfiguration einer KomponentePhysische InstallationGrundkonfiguration (Basis Setup)Zuteilung von Namen, Adressen, DomänenKonfiguration der gerätespezifischen FunktionenKonfiguration der BaugruppenKonfiguration der PortsKonfiguration von SicherheitsparameternSetzen von Grundparametern für das MonitoringDarstellen der Konfiguration
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Management of LAN Devices
Uniform description scheme
Subaspects: reflect specific properties of devicesMgmt tasks: reflect management functional areas
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Management of LAN DevicesAspects of hub / star coupler management:
Overall configurationMonitoring of the operational stateAnalysis of communication faults (jabber control, code violations)Load determinationControl of the fault handling mechanisms, e.g. autopartioningControl of the mechanisms for switching on redundant links
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Management of LAN DevicesAspects of bridge management:
Overall configurationMonitoring of the operational statePort configuration (MAC-Layer)Analysis of communication faultsLoad determinationControl of learning mechanismControl of the traffic separation mechanismControl of the loop-suppression mechanism, e.g. spanning treeMAC-based VLANs
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Management of LAN Devices
Bridge management:traffic separation
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Management of LAN Devices
Bridge management:loop suppression
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SwitchesWeiterentwicklung von Multiport-BridgesErmöglichen mehrere gleichzeitige Portverbindungen bei kurzen LatenzzeitenForwarding Techniken
Store and Forward / BufferingCut Through / Fast Forwarding / On the FlyAdaptive Cut ThroughNear Cut Trough
Switch FabricMatrix SwitchCell Bus Switch
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Switch-Management am LRZ (1)Konfigurationsmanagement
Konfiguration eines Switch- Grundkonfiguration mittels Templates (z.B. für Konfiguration der SNMP-
Communities)- Individuelle Konfiguration (z.B. VLANs)
Backup der Konfiguration- Tägliche Sicherung der Konfiguration sämtlicher Switches- Automatisiert durch HP ProCurve Manager- Speicherung mehrerer Versionen
Software-Updates- Häufigkeit typischerweise 3-4 mal pro Jahr (abhängig vom Alter des
Switchtyps)- Grund: Neue Funktionalitäten und Bugfixes- Updates erfolgen automatisiert durch HP ProCurve Manager in
verkehrsschwachen Zeiten (Dienstags, 6-8 Uhr)
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Switch-Management am LRZ (2)Performancemanagement
Überwachung der Auslastung von Switch-Ports- Permanente Überwachung nur von ausgewählten Switches (z.B. LRZ-
Rechnerwürfel)- Primäres Tool: Infovista- Tägliche Email-Benachrichtigung über auffällige Ports (Auslastung ≥ 30% im
60-Minuten-Mittel)Erhöhung der Anschlussgeschwindigkeit bei mehrfacher Auffälligkeit eines Ports
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Switch-Management am LRZ (3)Fehlermanagement
Hilfsmittel zur Fehlersuche:- SNMP-Traps (Email-Benachrichtigung durch HP-OV)- Eventlog (Zugriff über CLI oder Syslog-Server)- Interface-Counter (Numerisch über CLI oder graphisch über Web-Interface)- RMON-Statistiken (Numerisch über CLI oder graphisch über HP ProCurve
Manager)- sFlow-Daten (HP ProCurve Manager)- Mirror-Port zum Anschluss eines Protokoll-Analysator
Typische Fehler:- Probleme mit Autonegotiation (Duplex-Mismatch, Kollisionen)- Defekte Patchkabel bzw. Netzwerkkarten (CRC/Alignment-Errors)- Defekte Switch-Komponenten (defekter Port, defekte Backplane usw.)
Schleife im Netz (bei neueren Switch-Typen existiert automatische Schleifenerkennung mit Deaktivierung der betroffenen Ports)
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Internetworking
Host
Host
Host
Host
Host
Subnetz A
Subnetz C
Subnetz B
Verbundnetz
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Management of Routers (1)
Router specific functions:
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Management of Routers (2)Aspects of router management:
Overall configurationMonitoring of the operational stateAnalysis of communication faults......Routing (subnetting, address tables, adaptive routing)Identification of end systems, flow analysisProtocol processing, IntServ, DiffServ, MPLSPacket filtering, Firewalls
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Router-Management am LRZ (1): FehlermgmtFehlererkennung
reaktiv- Meldung von Überwachungstools- Benutzermeldungen
proaktiv- Statistikauswertungen
• hochbelastete Interfaces• Interface-Fehlerraten• Verkehrsanalyse• IDS
- Gespräche mit Benutzern• neue Geräte• neue Anwendungen
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Router-Management am LRZ (2): FehlermgmtFehlerverfolgung
Liegt überhaupt ein Fehler vor?Wo liegt der Fehler?
- Benutzerarbeitsplatz- Netzinfrastruktur
Auf welcher Ebene liegt der Fehler?• Schicht 1: (z.B. defektes Kabel, Leitung zu lang)• Schicht 2: (Problem am Switch)• Schicht 3: (Router/Routing)
• reproduzierbar• Wegeverfolgung• Routingtabellen kontrollieren• Ist der „Flow“ im Router sichtbar?• Fehler in den Access-Listen? (bis Schicht 4)• Analysetools
- Anwendung
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Router-Management am LRZ (3): FehlermgmtFehlerbeseitigung
KundenberatungHardwaretauschKonfigurationsänderung
AnalyseWar der Fehler vermeidbar?Besteht die Gefahr, dass der Fehler wieder auftritt?Kann ein gleichartiger Fehler in Zukunft verhindert werden?
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Router-Management am LRZ (4): KonfigurationsmgmtGrobplanung
Infrastruktur und Netzkonzept sind für einige Jahre gegebenErweiterungen müssen sich in das Konzept einfügen lassen
Anforderungen (vom Kunden)Neuanschlüsse und Umzügeneue Geräte und Anwendungenneue Sicherheitskonzepte
DokumentationWer hat welche IP-Adresse?Wie sieht der physische Aufbau aus?Wie sieht der logischen Aufbau aus?An welchen Ports liegen welche VLANs?Konfigurationsänderungen dokumentieren!
- am besten automatisiert
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Router-Management am LRZ (5): KonfigurationsmgmtAusführung
Kunden beratenVorbereitung der KonfigurationsänderungWartungstermin vereinbarenÄnderungen einspielenz.B. neues Netz konfigurieren
- Route im Router eintragen (Routen bestehen aus einer Basisadresse, einer Netzmaske und einem „Next-Hop“)
- Access-Liste generieren, die auf das neue Netz zutrifft (ACL)
- statische Route bzw. das neue Netz in gewünschtes Protokoll (RIP, OSPF, BGP, …) exportieren
(mittels ACL)- Wegewahl gegebenenfalls durch
Metriken beeinflussen (Metriken gelten nur im gleichen Routingprotokoll! Eine statische Route in einem Router wird immer eine aus OSPF erhaltene Route überschreiben, egal welche OSPF Metrik sie hat.)
- Falls nötig, durch Policy-Based-Routing die "normale" Routingtabelleumgehen.
- Wenn das Netz neu im AS ist, dieses per BGP bei den Nachbar AS'nbekannt machen.
Hatten die Änderungen die gewünschte Wirkung, verursachen sie unerwünschte Nebenwirkungen?
- Überwachungstools beobachten
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Router-Management am LRZ (6): GerätemgmtWelche Geräte sind wo im Einsatz?Welche Einzelteile sind in den Geräten eingebaut?Welche Software Version läuft auf den Geräten?Gibt es wichtige Software-Updates für die Geräte?Verteilung von Software UpdatesErstellung von allgemeinen Access-Listen (Templates)
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WAN-KomponentenVerstärker, SplitterModems, Interfaces, TA, FRADMultiplexer/Konzentratoren
(Mux, ADM, WDM)Switches, Cross Connects, Routers
Hinweis: Ausprägung ist stark technologieabhängig
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Management of WAN DevicesImportant WAN (and LAN) technologies:
ISDN, (POTS), Intelligent NetworksATM SDHFrame relayX.25DQDB, (FDDI)Leased LinesOptical Networks, WDMIntelligent PBXsRadio, satellitesAccess Networks (xDSL, FITL,CATV)
Important management issues:UNI, User/Service profiles, Terminal AdaptionBandwith Management, TrafficShapingRouting, Fall Back SolutionsNNI, QoS-ManagementVirtual Private Networks
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multiple circuit operationvirtual permanent linksdirect call, short callhunting groupsuser options in ConRequestclosed user groupsreverse chargingcall back
Subaddressrejection of incoming callsrejection of outgoing callsextended sequence numbersextended window sizesextended packet sizescall distributiontariff informationadaption services
Management of WAN Devices
Examples of management influence:
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ATM Network Management Model
ATMDevice
ManagementSystem
ManagementSystem
ManagementSystem
PrivateATM
Network
PublicATM
Network
PublicATM
Network
M4 M4
M5M3
M1 M2
PrivateUNI
PublicUNI BICI
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Managing ATM SwitchesPVC managementSVC manamement: Traffic contract at UNI, connection establishmentBandwidth management: Service related, traffic shapingService management: QoS control, e.g. ABR, CBRAutodiscovery of ATM devicesMonitoring and display of UNI and NNILANE
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Systemmanagement: ÜberblickKlassifikation nicht durchgängingnach Funktionsbereichen
Monitoring (Betriebsbereitschaft, Ressourcennutzung)SW-Distribution, SW-DeploymentInventory/Asset-ManagementUser Administration (Security, Accounting)Lizenzmanagement
nach RessourcenServer ManagementDesktop ManagementSpeichermedien (File Service, Backup, Archive)Printer Management (Medien, Dokumentenformate)Application Management (z.B. TIVOLI AMS und ARP)
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Desktop Management Interface (DMI)
o herstellerübergreifend standardisierte Schnittstelle für systemlokalesManagement von PCs und Workstations (DOS, Windows, OS/2, UNIX etc.)Einheitlicher Zugriff auf alle Systemkomponentenaber: keine Definitionen für Management von ganzen Netzen
LocalManagement
Console
DesktopManagementApplication
LANManagementApplication
Service Layer
Management Interface (MI)
Component Interface (CI)
RemoteManagementApplication
SNMP
RemoteDMI(RPC)
Modem Hard diskPrinter
Spreadsheet
CD-ROMOperationSystem
ManageableProducts
MIFDatabase
Management Applications
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Mobile SystemeEinsatzbereiche:
Dezentrale Datenerfassung vermeidet MedienbruchPersönliche Produktivität wird gesteigert (z.B. Email, Terminplanung,DB-Zugriffe)Größere Aktualität von Online-Information
Besonderheiten für das Management:Autonomer Einsatz der SystemeAnwesenheit „eigener“ Systeme in fremden NetzenAnwesenheit fremder Systeme im eigenen Netz
Anforderungen/Ziele:Konfigurationsmanagement der Netzwerksoftware (IP-Adresse, Email-Server, Drucker etc.) automatisierenSicherheitsmanagement integrierenAbrechnungsmanagement automatisieren:Dienstverhandlung, Weiterleitung, Abrechnungsdaten etc.Berücksichtigung im Fehlermanagement
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DHCP – Dynamic Host Configuration ProtocolStandardisiertes Protokoll zur dynamischen (=Bootzeitpunkt) Konfiguration von Rechnern im TCP/IP-Netz
DHCP-Clients erfragen Konfigurationsinformation von DHCP-Servern
Mögliche Konfigurationsinformation: IP-Adresse, Mail-Host, Router,...
DHCP-Server(NT / UNIX / OS/2 Server
Router(mit DHCP-Relay-Agent
OS/2 OS/2
Bridge
LAN WPfor DOS
Apple(Open
Transport)
WinNT
WfW3.11
WfW3.11
WinNT
Win95
Segment C
verschiedene DHCP - Clients
Segment B
Segment A
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System Management: Software Management
Software administration aspects:monitoring existing softwaremanagement of configuration changesinstallation of new softwarelicense managementversion managementtransition management
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Software-Management (1)Grundlage ist eine Inventar-Datenbank
nötig für Konsistenz und Aktualität von DatenAutodiscovery-Mechanismen hilfreich (z.b. MIF-Gruppen)Verwendung standardisierter MI (z.b. SW Standard Groupder DMTF)
Zusammenstellung der SW-PaketePlanung der Verteilung, Push/Pull - Modell
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Software-Management (2)
Installation und KonfigurationEntpacken der SWPräinstallationsroutinenKopieren in ZielverzeichnissePostinstallationsroutinenAktualisieren Inventarverzeichnis
Produktbeispiele:OV SW Distributor, MS SMS, Tivoli SW DistributionCA Unicenter SW Delivery and ShipIT
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Software administration standard
Manager Role
Source Role Target RolePackager Role
Developer Role Client Role
DevelopedSoftware
DistributionSoftware
InstalledSoftware
POSIX 1387.2Host
Distri-bution
Product
Fileset
FileControlFile
Bundle
Sub-product
InstalledSoftware
ManagedHosts
SoftwareCollections
Software
SoftewareFiles
Software administration roles Software structures
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DMTF: Software MIF version 2.0
Component ID
SoftwareInformation
Component ID
AttributeDependencies
Equivalence
Verification
SoftwareSignature
Support
FileList
Subcomponents
SupercededProducts
Installation
ComponentDependencies
Maintenance
Location
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SW - Verteilung
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Systemmanagement: Spooling SystemeAsynchrone Ausgabe von Daten auf verschiedenen Medien
Drucker, Fax, Plotter, Dias, etc.Erkennen und Umwandeln verschiedenster Dokumenten und Graphik-Formate
PDF, Postscript, PCL, ASCII, Bitmaps, tar, gif,...Prioritätsbehandlung, Auftragsüberwachung, AutorisierungAuswahl der dem Benutzer nächsten Ausgabegeräte (Routing)Voraussetzung: Einheitliche Zwischenformate, standardisierte Printer-MIBsProduktbeispiel: HPOV open spool
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Systemmanagement: BenutzerverwaltungAdministration benutzerspezifischer ObjekteKennungen, GruppenzugehörigkeitEntwurf von NamensräumenAuthentifizierung, auch in verteilter UmgebungAutorisierung, KontingentierungVerwaltung benutzerrelevanter Daten
demographic data, contract ID, credit information, subscriber historyVerwaltung benutzerspezifischer Dienstinformationen
abonnierte Dienste, SLAs, AbrechnungsinformatinVerfolgung von Benutzeraktivitäten, ProfilbildungSchnittstellen zu CSM und Accounting
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Systemmanagement: weitere AufgabenServer Management
Überwachung der VerfügbarkeitCheckpointing and migration of jobsLoad balancingPerformance TuningManagement wichtiger Middleware-Systeme
- MQSeries, CICS, Anschluss von DBMSManagement von Verzeichnisdiensten
X.500, LDAP, DNS, NIS, NDS, usw.Management von Informationsdiensten
Web-Management
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Integration of Systems ManagementService supporting management applications:
directory servicedistributed time serviceauthentication servicedistributed file servicediskless support serviceconfiguration servicemonitoring servicesservices for execution of generic actionsprocessing of system data
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Application Management (1)Goal:
providing open management for (distributed) applicationsApproach:
placing management agents in applicationsproviding management MIBs/MIFs for applicationsmodelling applications as managed objects in management platforms(management trough the use of proxy servers)
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Application Management (2)Management of distributed applications
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Application Management (3) Ansätze:
Überwachung des Anwendungs-Netzverkehrs- IP Performance Metrics (RFC2330)- Realtime Traffic Flow Measurement (RFC2063)- CompuWare EcoSCOPE, Visual Network Uptime, Apptitude MeterFlow
Überwachung von Systemparametern- CPU usage, memory utilisation- no.of open files, state of process/thread
Client-seitige Anwendungsüberwachung- Synthetische Transaktionen (z.B. Jyra In-Site)- GUI-basierte Lösungen
Echte Anwendungsüberwachung- verlangt Anwendungsinstrumentierung- z.B. ARM API, AIC API, TMForum CAMI
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Application Management (4): StandardsIETF:
Host Resources MIBRDBMS MIBNetwork Services Monitoring MIB SysAppl MIB, Application MIBWWW Services MIBApplication Config Access ACAP
DMTF:Software MIFADF
POSIX Software Administration Standard IEEE 1387.2DMTF:
CIM and Application Modeling
Tivoli/HP: Application Management SpecificationAMSApplication Response Management ARM
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Application Management (5): AMSApplication Management Specification (AMS)beschreibt Anwendungen auf Basis generischer Managementinformation
Aufbau aus Subkomponenten einschließlich EigenschaftenProgramme zur Installation und DeinstallationÜberwachungsprogrammemögliche ManagementeingriffeSicherheitsanforderungen und ZugriffskontrollinfoDynamische Abhängigkeiten
AMS erfordert keine Managementinstrumentierung.
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AMS OverviewStructure and Topology
Application Components: Platforms, FunctionsGlobal Application Information: GDF, CDFComponent Relationships
Distribution and InstallationInstallation Programs (Before, after, before/after removal, commit)
Dependency Checking(required memory/disk/swap, file existence/exclusion, registry entry/exclusion)
Monitoring and Events: synchronous, asynchronousLog File Monitor, SNMP/Custom MonitorsThresholdsOperational Control Tasks
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Ausschnitt aus AMS
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Application Management (6): ARMApplication Response Management
definiert ARM API (Version 2.0, bald 3.0)gestattet Performance Überwachung (Antwortzeiten von Transaktionen)muss in Anwendung instrumentiert werdenin sog. Measurement Agents sind folgende Funktionen implementiert:
- arm_init, _getid, _start, _stop, _update, _endwird von diversen Produkten (HP, Tivoli, Sun) unterstützt